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大气的组成和垂直分层
大气是由哪些成分组成的？
大气在垂直方向上可分为几层？各层有何特点？
大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？
本节重点问题
1
大气的组成
低层大气的组成：
干洁空气、水汽、杂质
21%
78%
1%
干洁空气成分的体积分数
（25千米以下）
氮气—N2
氧气— O2
99%
杂质、水汽
干洁空气
CO2、O3
干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
21%
78%
1%
干洁空气成分的体积分数
（25千米以下）
二氧化碳— CO2
光合作用的原料；调节地表温度
臭氧—O3
吸收紫外线，保护地球生命；杀菌
生物维持生命活动的必需物质；
参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
氮气—N2
生物体内蛋白质的重要组成部分
78%
21%
1%
氮气—N2
氧气— O2
氧气— O2
水汽和杂质
含量很少，却在天气扮演重要的角色。
水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象。
大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
大气的组成及作用
大气组成 主要作用
干洁 空气 主要 成分 N2 生物体的基本成分
O2 维持生物活动的必要物质
微量 成分 CO2 植物光合作用的原料、对地面保温
O3 吸收紫外线；杀菌
水汽 成云致雨的必要条件、对地面保温
固体杂质 凝结核—成云致雨的必要条件
2
大气的垂直分层
大气的垂直分层及特点
1、地球大气共分哪几层 依据什么？
2、各层的范围、特点以及与人类的关系是什么？
（依据：温度、密度、大气运动状态）
对流层、平流层、高层大气
各层的高度、气度随高度的变化、与人类的关系
大气的垂直分层及特点
1、地球大气共分哪几层 依据什么？
2、各层的范围、特点以及与人类的关系是什么？
（依据：温度、密度、大气运动状态）
对流层、平流层、高层大气
各层的高度、气度随高度的变化、与人类的关系
低纬度，受热多
对流旺盛
对流层高度可达17-18km
高纬度，受热少
对流运动弱
对流层高度仅8-9km
对流层的高度
中纬度
对流层高度可达10-12km
对流层的温度变化
12km
气温随高度升高而递减
（100米/0.6℃）
对流层气流运动特点及与人类关系
对流层集中了约75%的大气的质量和90%以上的水汽质量。
与人类关系最为密切
从对流层顶到50～55km高度的一层称为平流层。
50-55
15-35
臭氧层吸收大量紫外线增温
臭氧含量逐渐减少，
太阳辐射逐渐强烈
2. 大气以平流运动为主
（天气晴朗）
平流层
气温随高度升高而递增
（上暖下冷）
对流层中出现气温随高度增加而上升的现象。
对流层中气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低。
逆温现象
积极影响
①可抑制沙尘暴的发生(沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动)。
②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。飞机在飞行中较平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。
③可应用于谷物种植，提高产量及质量。
消极影响：大气污染。阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。
（上暖下冷）
对流层中出现气温随高度增加而上升的现象。
对流层中气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低。
逆温现象
积极影响
①可抑制沙尘暴的发生(沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动)。
②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。飞机在飞行中较平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。
③可应用于谷物种植，提高产量及质量。
消极影响：大气污染。阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。
空气密度小、气压低
（大气密度与星级空间密度接近，可以看做地球大气上界）
电离层
（反射无线电波——短波通讯）
高层大气
平流层以上的大气
气温随高度的变化
（随高度增加先降低后升高）
60～500千米高空
空气密度小、气压低
（大气密度与星级空间密度接近，可以看做地球大气上界）
电离层
（反射无线电波——短波通讯）
高层大气
平流层以上的大气
气温随高度的变化
（随高度增加先降低后升高）
60～500千米高空
积雨云
珠母云
形成于距地面近两万多米的平流层底部，由硝酸水合物以及冰晶构成。
空气以对流运动形式造成绝热冷却，使水汽饱和凝结而成。
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
对流层 低纬17～18千米 中纬10～12千米 高纬8～9千米 气温随高度的增加而递减 (每升高100米，温度大约降低0.6℃） 地面是对流层大气主要的直接热源
离地面越近，受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
有利于空气对流运动
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动易成云致雨
平流层 对流层顶 到50～55千米 下层气温随高度变化小； 30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定
有利于高空飞行 水汽、杂质极少，云雨绝迹，
能见度好，气流平稳
高层大气 平流层顶到大气上界(高度约2000～3000千米) 气压很低，密度很小 离地面远，引力小
60～500千米高空有若干电离层， 能反射无线电波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态

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